本文選題：新橋　切入點(diǎn)：兩期成礦　出處：《中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：巖漿-熱液礦床是世界上最重要的多金屬礦床資源類型,其中以斑巖型礦床最為典型。銅陵礦集區(qū)是安徽省內(nèi)乃至長(zhǎng)江中下游成礦帶重要的礦產(chǎn)資源聚集區(qū),發(fā)育大量巖漿-熱液礦床,然而對(duì)區(qū)域內(nèi)是否存在古生代的海底噴流沉積成礦等重要問題仍存在大量爭(zhēng)議。此外,安徽省南部(長(zhǎng)江以南)位于欽-杭成礦帶內(nèi),但礦產(chǎn)資源與鄰區(qū)相比卻較為貧瘠,其研究程度也相對(duì)較弱。基于以上認(rèn)識(shí),本文一方面選取了銅陵礦集區(qū)內(nèi)最為典型的新橋銅金鐵硫多金屬礦床,另一方面則選取了安徽省南部新發(fā)現(xiàn)的東源和竹溪嶺白鎢礦床,并對(duì)其進(jìn)行涉及巖漿演化和流體演化的全面研究,從而有效的限定不同類型礦床的成因,并總結(jié)其相應(yīng)的成礦規(guī)律,為下一步的找礦勘探提供理論依據(jù)。對(duì)新橋礦床的研究,本文首次通過兩組黃鐵礦單礦物的Re-Os定年法獲得了兩組等時(shí)線年齡,分別為:138±26Ma和393±40Ma。前者具有較高的初始Os同位素組成,指示殼源物質(zhì)貢獻(xiàn)明顯,而后者則呈現(xiàn)出一定的地幔物質(zhì)貢獻(xiàn)的特征。此外,黃鐵礦的微量元素分析發(fā)現(xiàn),古生代年齡的黃鐵礦相對(duì)于中生代黃鐵礦具有更高的Li、Cu、Ga、Rb、Sm、Pb和U,更低的Sc、Co、Ni、Zr和Ba,這些結(jié)果顯示:新橋礦床的確存在包括古生代海底噴流沉積成礦和燕山期巖漿熱液成礦在內(nèi)的兩期成礦作用。并且,古生代的黃鐵礦含有較高的成礦金屬元素如Cu和Pb等含量,說明古生代的海底噴流沉積對(duì)于新橋礦的形成提供了大量的成礦物質(zhì),為新橋礦形成的一個(gè)重要的成礦期。對(duì)燕山期含礦巖漿巖新橋磯頭巖體的研究發(fā)現(xiàn),其成分特征與島弧型巖漿巖有很高的相似性,不具備埃達(dá)克質(zhì)特征,說明新橋磯頭巖體應(yīng)來自地幔楔的部分熔融。此外,樣品微量元素特征說明巖漿在上升侵位的過程中經(jīng)歷了地殼物質(zhì)的同化混染和分異結(jié)晶過程。流體包裹體的研究發(fā)現(xiàn)新橋地區(qū)燕山期成礦熱液為來自巖漿相關(guān)的富水流體,成分上主要為NaCl-H20體系,不含C02等其它氣相成分,部分流體包裹體含有子礦物。顯微測(cè)溫結(jié)果顯示包裹體鹽度變化范圍為4.2～50.7wt.%,均一溫度(Th)變化范圍為140～432℃。在流體演化過程中沸騰作用、巖漿流體與大氣降水的混合作用是促進(jìn)成礦物質(zhì)沉淀成礦的重要因素,沉淀成礦作用主要發(fā)生在250℃左右。此外,流體中C02的缺失也與巖漿巖的源區(qū)特征一致,說明該地區(qū)燕山期的成巖成礦作用與太平洋板片的俯沖有密切的關(guān)系。采自安徽南部東源白鎢礦床的所有樣品都具有明顯的礦化特征,其鎢(W)含量也較高,而竹溪嶺地區(qū)的樣品中除三個(gè)具有明顯的礦化外,其余礦化較弱甚至未礦化。巖相學(xué)和礦物CL特征顯示礦化樣品(包括東源的所有樣品以及竹溪嶺的礦化樣品)整體蝕變嚴(yán)重,絹云母化、硅化、鉀化、綠泥石化、方解石化等導(dǎo)致的次生礦物以及礦物的次生結(jié)構(gòu)廣泛發(fā)育。竹溪嶺的未礦化樣品則整體蝕變較弱,并保存有較為新鮮的斜長(zhǎng)石和石英晶體等。成分上兩個(gè)礦區(qū)的巖漿巖均屬于花崗閃長(zhǎng)斑巖,相對(duì)于未礦化的樣品,礦化樣品含有較高的K、Pb和較低的Na、Sr和Ti。所有樣品的流體活動(dòng)性元素(如K、Na、Pb、Sr、Rb)和W含量都有明顯的協(xié)變關(guān)系,結(jié)合礦化的樣品遭受了較強(qiáng)的流體蝕變的巖相學(xué)特征,表明流體作用的改造對(duì)于成礦過程至關(guān)重要。兩個(gè)礦區(qū)樣品的流體包裹體特征比較類似,其寄主礦物主要為石英斑晶和石英脈。包裹體可以分為五類:1) WC型,為H20-C02三相包裹體;2) Wm型,可檢測(cè)到微量CO2的兩相鹽鹵水包裹體;3)Wn型,不含CO2的早期鹽鹵水包裹體,4) C型,純CO2包裹體,5) LW型,賦存于后期裂隙中的最晚期次生鹽鹵水包裹體。其中WC型包裹體形成時(shí)間最早,代表了早期巖漿流體;LW型包裹體形成最晚,應(yīng)代表晚期大氣降水的參與和影響,而Wm型、Wn型以及C型介于兩者之間,應(yīng)代表從巖漿流體演化而來的與成礦密切相關(guān)的熱液流體。從WC型到Wm型再到Wn型包裹體,包裹體的均一溫度逐步降低(從整體上250～391℃到220-320℃,再到175～300℃),CO2含量也逐步減少,但鹽度卻逐步升高(從整體上5wt.%到3～7wt.%,再到4～10.7wt.%),而LW型包裹體具有最低的均一溫度(250℃)和鹽度(4wt.%)。流體不混溶作用和CO2泡騰作用是導(dǎo)致這些變化的重要因素,通過這些流體作用,CO2及蒸汽逃逸出流體并使殘余流體的溫度降低、pH和鹽度升高。此外,大規(guī)模的礦物蝕變對(duì)于流體的演化以及白鎢礦的沉淀成礦有密切關(guān)系,斜長(zhǎng)石的蝕變分解以及次生礦物如鉀長(zhǎng)石、絹云母等的結(jié)晶一方面改變了流體中溶質(zhì)的種類及含量,如K、Na含量,從而影響流體包裹體鹽度,另一方面Ca的釋放對(duì)于白鎢礦的沉淀成礦提供了重要的物質(zhì)來源。更重要的是Ca的大量注入誘導(dǎo)并促進(jìn)了流體中的W以白鎢礦的形式沉淀成,而C02丟失導(dǎo)致的pH升高也有效的促進(jìn)了這個(gè)過程。與南嶺地區(qū)對(duì)比發(fā)現(xiàn),成礦流體同樣富集CO2包裹體,結(jié)合流體演化過程較低的鹽度變化說明,安徽省南部區(qū)域在燕山期同樣處于陸內(nèi)拉張環(huán)境,其深部花崗質(zhì)巖石應(yīng)具有很大的成礦潛力。
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【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P618.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1572900